宽带无线通信中的空时编码PDF电子书下载

第1章　动机与内容 1

1.1 无线通信系统的发展 1

1.2　无线传播效应 2

1.3 无线信道的参数与分类 4

1.3.1　延迟扩展和相干带宽 5

1.3.2　多普勒扩展和相干时间 6

1.4　提供的分集及其作用与分类 10

1.4.1　频率选择性信道下的分集 10

1.4.2　时间选择性信道下的分集 12

1.4.3　多天线信道下的分集 13

1.5 章节组织 16

第2章　空时无线通信基础 21

2.1 一般空时系统模型 21

2.2 空时编码与信道编码 24

2.3 空时信道容量 26

2.3.1 中断容量 27

2.3.2　各态历经容量 31

2.4 空时编码的错误性能 36

2.5 空时编码的设计准则 39

2.6 分集与速率：有限信噪比与渐近信噪比 40

2.7 空时编码的分类 45

2.8 小结 46

第3章　平坦衰落信道下的相干空时编码 47

3.1 延迟分集空时编码 47

3.2 空时格码 49

3 2.1　栅格表达式 49

3.2.2　TSC空时格码 50

3.2.3　BBH空时格码 51

3.2.4　GFK空时格码 54

3.2.5　空时格码的维特比解码算法 56

3.3 正交空时分组码 56

3.3.1　OSTBC的编码设计 57

3.3.2　OSTBC的线性最大似然解码 59

3.3.3　OSTBC的误码率性能 60

3.3.4　采用OSTBC的信道容量 62

3.4　准正交空时分组码 63

3.5 空时线性复数域码 65

3.5.1　天线转换和线性预编码 66

3.5.2　线性预编码矩阵的设计 67

3.5.3　编码增益的上界 68

3.5.4　基于参数的构造方法 68

3.5.5　基于代数工具的构造方法 69

3.5.6　空时线性复数域码的解码 72

3.5.7　系数保留的空时线性复数域码 75

3.6 OSTBC、QO-STBC和STLCFC设计方法之间的联系 78

3.6.1 MP-STLCFC嵌入到Alamouti码 78

3.6.2　2×2的MP-STLCFC嵌入到OSTBC 79

3.6.3　QO-MP-STLCFC的解码 80

3.7 小结 81

第4章　分层空时编码 83

4.1 BLAST设计 84

4.1.1　D-BLAST 84

4.1.2　V-BLAST 87

4.1.3　BLAST码的速率性能 88

4.2　速率分集折中的空时编码 88

4.2.1　具有天线组的分层空时编码 89

4.2.2　分层高速率编码 89

4.3 满分集满速率空时编码 91

4.3.1　FDFR收发机 91

4.3.2　代数FDFR编码设计 93

4.3.3　互信息分析 94

4.3.4　分集-速率-性能折中 95

4.4　数值仿真实例 96

4.5 小结 99

第5章　球形解码和（近）最优MIMO解调 100

5.1 球形解码算法 101

5.1.1 选择一个有限的搜索半径 103

5.1.2　无约束最小二乘法的初始化 104

5.1.3　在固定半径球内搜索 105

5.2　球形解码算法的实际平均复杂度 107

5.3　球形解码算法的改进 111

5.3.1　采用检测顺序和零消除的球形解码算法 111

5.3.2　球形解码算法的Schnorr-Euchner变化 112

5.3.3　增大半径搜索的球形解码算法 113

5.3.4　仿真比较 114

5.4 减小复杂度的IRS-SDA 116

5.5 软判决球形解码 119

5.5.1　列表球形解码 119

5.5.2 采用硬球形解码算法的软球形解码算法 121

5.6 小结 122

附录 123

第6章　平坦衰落信道下的非相干与差分空时编码 125

6.1 非相干空时编码 125

6.1.1　基于搜索的设计 126

6.1.2　基于训练的设计 129

6.2 差分空时编码 131

6.2.1　标量差分编码 131

6.2.2　差分酉空时编码 132

6.2.3　差分Alamouti编码 135

6.2.4　差分OSTBC 137

6.2.5　Cayley差分酉空时编码 139

6.3 小结 140

第7章　频率选择性衰落信道下的空时编码：单载波系统 141

7.1 系统模型与性能极限 141

7.1.1 平坦衰落等价形式和分集 142

7.1.2　速率中断概率 144

7.2 空时格码 145

7.2.1　广义延迟分集 146

7.2.2　基于搜索的STTC构造 147

7.3 空时分组码 150

7.3.1　使用两根发射天线的分组码 150

7.3.2　接收器处理 153

7.3.3　基于Viterbi算法的ML解码 155

7.3.4　Turbo均衡 157

7.3.5　多天线扩展 158

7.3.6　OSTBC的性质 161

7.3.7　数值仿真实例 163

7.4 小结 166

第8章　频率选择性衰落信道下的空时编码：多载波系统 167

8.1 通用的MIMO OFDM框架 168

8.1.1　OFDM基础 168

8.1.2　MIMO OFDM 171

8.1.3　STF框架 172

8.2 ST和SF编码MIMO OFDM 175

8.3　STF编码OFDM 176

8.3.1　子载波分群 176

8.3.2　GSTF分组码 177

8.3.3　GSTF格码 179

8.3.4　数值仿真实例 182

8.4　数字相位扫描与分组循环延迟 184

8.5 满分集满速率MIMO OFDM 188

8.5.1　编码器和解码器 188

8.5.2　分集和速率分析 190

8.5.3　数值仿真实例 192

8.6 小结 193

第9章　时变信道下的空时编码 195

9.1 时变信道 196

9.1.1　信道模型 196

9.1.2　时间-频率对偶性 199

9.1.3　多普勒分集 200

9.2 空时多普勒分组码 201

9.2.1　基于对偶性的STDO码 203

9.2.2　相位扫描设计 206

9.3 空时多普勒FDFR码 211

9.4 空时多普勒格码 211

9.4.1　设计准则 212

9.4.2　Smart-Greedy码 212

9.5 数值仿真实例 213

9.6 空时多普勒差分码 216

9.6.1　内部编解码器 217

9.6.2　外部差分编解码器 217

9.7 双选择信道下的空时编码 219

9.7.1　数值仿真实例 221

9.8　小结 223

第10章　联合Galois域和线性复数域空时编码 224

10.1 GF-LCF空时编码 225

10.1.1　分离与联合GF-LCF空时编码 226

10.1.2　性能分析 227

10.1.3 Turbo解码 231

10.2 GF-LCF分层空时码 233

10.2.1 GF-LCF ST FDFR码：QPSK信号 233

10.2.2　GF-LCF ST FDFR码：QAM信号 235

10.2.3　性能分析 238

10.2.4 GF-LCF FDFR对GF编码V-BLAST 241

10.2.5　数值仿真实例 242

10.3 GF-LCF编码MIMO OFDM 245

10.3.1　联合GF-LCF编码和解码 245

10.3.2　数值仿真实例 247

10.4 小结 248

第11章　MIMO信道估计和同步 250

11.1 基于导频的信道估计 250

11.2　基于最优训练的信道估计 252

11.2.1　基于ZP的分组传输 254

11.2.2　基于CP的分组传输 263

11.2.3　特殊情形 267

11.2.4　数值仿真实例 269

11.3 （半）盲信道估计 272

11.4　联合符号检测和信道估计 273

11.4.1　判决引导方法 273

11.4.2　基于Kalman滤波的方法 274

11.5　载波同步 278

11.5.1　基于跳导频的CFO估计 279

11.5.2　盲CFO估计 283

11.5.3　数值仿真实例 285

11.6　小结 289

第12章　使用部分信道知识的空时编码：统计CSI 291

12.1 部分CSI模型 292

12.1.1　统计CSI 293

12.2 空时扩展 296

12.2.1　平均错误性能 298

12.2.2　基于平均SER界的优化 300

12.2.3　均值反馈 301

12.2.4　协方差反馈 304

12.2.5　波束成形解释 306

12.3 合并OSTBC和波束成形 307

12.3.1　二维编码器-波束成形器 308

12.4　数值仿真实例 311

12.4.1　使用均值反馈的性能 311

12.4.2　使用协方差反馈的性能 312

12.5 为提高速率的自适应调制 318

12.5.1　数值仿真实例 321

12.6　最优化平均容量 323

12.7 小结 325

第13章　使用部分信道知识的空时编码：有限速率CSI 327

13.1 一般问题的公式化描述 327

13.2　有限速率波束成形 329

13.2.1　波束成形器的选择 330

13.2.2　波束成形器的码书设计 330

13.2.3　量化功率损失 334

13.2.4　数值仿真实例 336

13.3 有限速率预编码的空间复用 338

13.3.1　预编码器选择准则 339

13.3.2　码书构造：无限速率 341

13.3.3　码书构造：有限速率 343

13.3.4　数值仿真实例 346

13.4 有限速率预编码OSTBC 351

13.4.1　预编码器选择准则 351

13.4.2　码书构造，无限速率 352

13.4.3　码书构造，有限速率 352

13.4.4　数值仿真实例 353

13.5　具有有限速率反馈的容量优化 354

13.5.1　选择准则 354

13.5.2　码书设计 354

13.6　合并波束成形的自适应调制 355

13.6.1　模式选择 356

13.6.2　码书设计 356

13.7 MIMO OFDM中的有限速率反馈 357

13.8　小结 358

第14章　干扰存在下的空时编码 360

14.1 空时扩展 361

14.1.1　最大化平均SINR 361

14.1.2　最小化平均错误界 363

14.2　合并OSTBC的STS 365

14.2.1　低复杂度接收器 367

14.3 具有干扰的最优训练 368

14.3.1　LS信道估计 368

14.3.2　LMMSE信道估计 369

14.4　数值仿真实例 370

14.5　小结 376

第15章　正交多址的空时编码 377

15.1 系统模型 377

15.1.1　同步下行链路 378

15.1.2　准同步上行链路 379

15.2 单载波系统：OSTBC-CIBS-CDMA 380

15.2.1　用户分离的CIBS-CDMA 381

15.2.2　OSTBC编码和解码 383

15.2.3　OSTBC-CIBS-CDMA的诱人特征 385

15.2.4　数值仿真实例 387

15.3 多载波系统：STF-OFDMA 391

15.3.1　用户分离的OFDMA 391

15.3.2　STF分组码 392

15.3.3　STF-OFDMA有吸引力的特征 393

15.3.4　功率效率 393

15.3.5　数值仿真实例 395

15.4 小结 397

参考文献 399